Nginx 七层和四层负载均衡——筑梦之路

七层负载均衡示例配置：

worker_processes  2;
events {
        worker_connections  1024;
}
# 7层http负载
http {
        include       mime.types;
        default_type  application/octet-stream;
        sendfile        on;
        keepalive_timeout  65;
        gzip  on;

        # app
        upstream  app.com {
                ip_hash;
                server 192.168.152.100:8080;
                server 192.168.152.101:8080;
        }

        server {
                listen       80;
                server_name  app;
                charset utf-8;
                location / {
                        proxy_pass http://app.com;
                        proxy_set_header Host $host:$server_port;
                        proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
                        proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
                }
                error_page   500 502 503 504  /50x.html;
                location = /50x.html {
                        root   html;
                }
        }

        # web
        upstream  web.com {
                ip_hash;
        		server 192.168.152.100:8090;
       		  server 192.168.152.101:8090;
        }
        server {
                listen       81;
                server_name  web;
                charset utf-8;
                location / {
                        proxy_pass http://web.com;
                        proxy_set_header Host $host:$server_port;
                        proxy_set_header X-Real-IP $remote_addr;
                        proxy_set_header X-Forwarded-For $proxy_add_x_forwarded_for;
                }
                error_page   500 502 503 504  /50x.html;
                location = /50x.html {
                        root   html;
                }
        }
}

四层负载均衡配置示例：
说明：
四层需要使用stream模块，因此编译安装需要开启此配置
stream 模块和 http 模块是一同等级；做四层代理时需要添加上这个模块

# 4 层 tcp 负载 
stream {
		upstream myweb {
             hash $remote_addr consistent;
             server 192.168.152.100:8080;
             server 192.168.152.101:8080;
        }
        server {
            listen 82;
            proxy_connect_timeout 10s;
            proxy_timeout 30s;
            proxy_pass myweb;
        }
}

# proxy_timeout  30s; #默认值为10分钟，nginx接收后端服务器的响应超时时间

四层代理配置示例：

ser nginx;
worker_processes auto;
error_log /var/log/nginx/error.log;
pid /run/nginx.pid;

# Load dynamic modules. See /usr/share/doc/nginx/README.dynamic.
include /usr/share/nginx/modules/*.conf;

events {
    worker_connections 1024;
}

# 配置 4 层代理
stream {
    upstream mytest1 {
        server 192.168.0.100:80;
        server 192.168.0.100:81;
    }
    server {
        listen      192.168.0.108:80;
        proxy_connect_timeout 10s;
        proxy_timeout 30s;
        proxy_pass mytest1;
    }
    upstream mytest2 {
        server 192.168.0.100:3000;
        server 192.168.0.100:3001;
    }
    server {
        listen     192.168.0.108:8080;
        proxy_connect_timeout 10s;
        proxy_timeout 30s;
        proxy_pass mytest2;
    }
}

http {
    log_format  main  '$remote_addr - $remote_user [$time_local] "$request" '
                      '$status $body_bytes_sent "$http_referer" '
                      '"$http_user_agent" "$http_x_forwarded_for"';

    access_log  /var/log/nginx/access.log  main;

    sendfile            on;
    tcp_nopush          on;
    tcp_nodelay         on;
    keepalive_timeout   0;
    types_hash_max_size 2048;

    include             /etc/nginx/mime.types;
    default_type        application/octet-stream;

    # Load modular configuration files from the /etc/nginx/conf.d directory.
    # See http://nginx.org/en/docs/ngx_core_module.html#include
    # for more information.
    include /etc/nginx/conf.d/*.conf;
        server {
                listen 192.168.0.100:80;
                server_name www.test1.com;
                root         /usr/share/nginx/mytest1;
                access_log   /var/log/www.test1.com.log main;
                error_log    /var/log/www.test1.com.error.log;
                set_real_ip_from 192.168.0.108;
                location / {
                }
        }
        server {
                listen 192.168.0.100:81;
                server_name www.test1.com;
                root         /usr/share/nginx/mytest2;
                access_log   /var/log/www.test1.com.log main;
                error_log    /var/log/www.test1.com.error.log;
                set_real_ip_from 192.168.0.108;
                location / {
                }
        }
        server {
                listen 192.168.0.100:3000;
                server_name www.test2.com;
                root         /usr/share/nginx/mytest3;
                access_log   /var/log/www.test2.com.log main;
                error_log    /var/log/www.test2.com.error.log;
                set_real_ip_from 192.168.0.108;
                location / {
                }
        }
        server {
                listen 192.168.0.100:3001;
                server_name www.test2.com;
                root         /usr/share/nginx/mytest4;
                access_log   /var/log/www.test2.com.log main;
                error_log    /var/log/www.test2.com.error.log;
                set_real_ip_from 192.168.0.108;
                location / {
                }
        }
}


负载均衡算法介绍：

upstream 支持4种负载均衡调度算法:

A、轮询(默认):每个请求按时间顺序逐一分配到不同的后端服务器; 加权论询

B、ip_hash:每个请求按访问IP的hash结果分配，同一个IP客户端固定访问一个后端服务器。可以保证来自同一ip的请求被打到固定的机器上，可以解决session问题。

C、url_hash 按访问url的hash结果来分配请求，使每个url 定向到同一个后端服务器。后台服务器为缓存的时候效率。

D、fair:这是比上面两个更加智能的负载均衡算法。此种算法可以依据页面大小和加载时间长短智能地进行负载均衡，也就是根据后端服务器的响应时间来分配请求，响应时间短的优先分配。Nginx本身是不支持 fair的，如果需要使用这种调度算法，必须下载Nginx的 upstream_fair模块。

示例：
1.轮询
nginx默认就是轮询其权重都默认为1，服务器处理请求的顺序：ABABABABAB....
upstream myweb { 
      server 192.168.152.100:8080; 
      server 192.168.152.101:8080;      
    }

2.加权轮询
跟据配置的权重的大小而分发给不同服务器不同数量的请求。如果不设置，则默认为1。下面服务器的请求顺序为：ABBABBABBABBABB....

upstream myweb { 
      server 192.168.152.100:8080 weight=1;
      server 192.168.152.101:8080 weight=2;
}
# 注意 值越大分配的请求越多

3.ip hash
nginx 会让相同的客户端ip请求相同的服务器

upstream myweb { 
      server 192.168.152.100:8080; 
      server 192.168.152.101:8080;
      ip_hash;
    }

4.fair

fair比 weight、ip_hash更加智能的负载均衡算法，fair算法可以根据页面大小和加载时间长短智能地进行负载均衡，也就是根据后端服务器的响应时间 来分配请求，响应时间短的优先分配。Nginx本身不支持fair，如果需要这种调度算法，则必须安装upstream_fair模块。

5.url_hash
按访问的URL的哈希结果来分配请求，使每个URL定向到一台后端服务器，可以进一步提高后端缓存服务器的效率。Nginx本身不支持url_hash，如果需要这种调度算法，则必须安装Nginx的hash软件包。

负载均衡状态参数

down，表示当前的server暂时不参与负载均衡。
backup，预留的备份机器。当其他所有的非backup机器出现故障或者忙的时候，才会请求backup机器，因此这台机器的压力最轻。
max_fails，允许请求失败的次数，默认为1。当超过最大次数时，返回 proxy_next_upstream 模块定义的错误。
fail_timeout，在经历了max_fails次失败后，暂停服务的时间。max_fails 可以和 fail_timeout一起使用。

upstream myweb { 
      server 192.168.152.100:8080 weight=2 max_fails=2 fail_timeout=2;
      server 192.168.152.101:8080 weight=1 max_fails=2 fail_timeout=1;    
    }